RUIZ-17-COMPOSICI-AN-QUIMICA-Y

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA 
 
TESIS 
“COMPOSICIÓN QUÍMICA Y ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE DE 
ACEITES ESENCIALES OBTENIDOS DE CINCO ESPECIES DE 
PLANTAS CULTIVADAS EN YUCATÁN.” 
 
PARA OPTAR AL GRADO DE: 
DOCTOR EN CIENCIAS DE LOS ALIMENTOS Y BIOTECNOLOGÍA 
 
PRESENTA: 
M. en C. DURCY VERENICE RUIZ CIAU 
 
 
ASESOR: 
DR. ENRIQUE SAURI DUCH 
DR. LEOVIGILDO QUIJANO 
 
MÉRIDA, YUCATÁN, MÉXICO. 
23 DE FEBRERO DE 2017 
 
 
ÍNDICE 
 
 
Índice de Tablas i 
 
Índice de Figuras iii 
 
Resumen vi 
Capítulo I 
Introducción 1 
Antecedentes 3 
1.1. Aceites esenciales 3 
1.2. Mercado, usos y aplicaciones 5 
1.3. Composición química 9 
1.4. Factores que pueden influir en la composición 12 
1.5. Métodos de extracción 15 
1.6. Identificación 23 
1.7. Actividad biológica 27 
1.7.1. Actividad antioxidante 28 
1.7.2. Reacciones SET y reacciones HAT 35 
1.7.3. DPPH (radical 2,2-difenil-1-picrilhidrazilo) 37 
1.8. Toxicidad de los aceites esenciales 41 
1.9. Condiciones geobotánicas del Estado de Yucatán 44 
1.9.1. Clima 44 
1.9.2. Los suelos 46 
1.9.3. La vegetación 47 
1.10. Familia Asteraceae o Compuesta 48 
1.10.1. Teresita (Montanoa speciosa) 50 
1.11. Familia Lamiaceae 51 
1.11.1. Romero (Rosmarinus officinalis) 52 
1.11.2. Poleo (Mentha pulegium) 53 
1.11.3. Menta (Mentha piperita) 54 
1.12. Familia Gramínea o Poaceae 55 
1.12.1. Té limón (Cymbopogon citratus) 56 
1.13. Importancia del estudio 57 
1.14. Objetivos 59 
1.14.1. Objetivo general 59 
1.14.2. Objetivos específicos 59 
 
 
Capítulo II 
Materiales y Métodos 
2.1. Estrategia general de trabajo 60 
2.2. Material vegetal 62 
2.2.1. Recolecta 62 
2.2.2. Extracción 63 
2.3. Características físicas 64 
2.4. Composición química y cuantificación 65 
2.4.1. Instrumentación y condiciones cromatográficas 65 
2.4.2. Composición química 66 
2.4.3. Análisis cuantitativo 67 
2.5. Actividad antioxidante 67 
2.5.1. Técnica de DPPH 67 
 
 
Capítulo III 
Resultados y discusiones 
3.1. Características físicas 
3.1.1. Apariencia e índice de refracción 69 
3.2. Composición química 
3.2.1. Índices de Kóvats experimentales 74 
3.2.2. Aceite esencial de Montanoa speciosa (teresita) 78 
3.2.3. Aceite esencial de Cymbopogon citratus (yerba 
limón, lemongrass) 
87 
3.2.4. Aceite esencial de Rosmarinus officinalis 
(romero) 
97 
3.2.5. Aceite esencial de Mentha piperita (menta) 108 
3.2.6. Aceite esencial de Mentha pulegium (Menta 
poleo, poleo) 
118 
3.3. Actividad antioxidante 
3.3.1. Ensayo de DPPH 129 
 
 
Capítulo IV 
Conclusiones 136 
 
 
Referencias 141 
 
 
i 
 
ÍNDICE DE TABLAS 
 
 
 Pág 
Tabla 1.1 Principales aplicaciones de los aceites esenciales en el 
mercado…………………………….………………………... 6 
Tabla 1.2 Precios de aceites esenciales. Diciembre de 2007…… 8 
Tabla 1.3 Composición de algunos aceites esenciales .…………… 9 
Tabla 1.4 Constantes físicas de disolventes orgánicos utilizados en 
MAE………………………………………………………. 19 
Tabla 1.5 Métodos de extracción a nivel laboratorio empleados 
para la obtención de aceites 
esenciales……………………………………………………. 20 
Tabla 1.6 Rendimientos de algunos aceites esenciales obtenidos a 
nivel industrial…………………………………………….. 21 
Tabla 2.1 Partes vegetales utilizadas para la obtención de aceites 
esenciales……………………………………………………. 61 
Tabla 3.1 Características físicas de los aceites esenciales 
obtenidos en el estudio…………………………………….. 70 
Tabla 3.2 Características físicas del aceite esencial de Montanoa 
speciosa……………………………………………………… 71 
Tabla 3.3 Índices de refracción del aceite esencial de Montanoa 
speciosa……………………………………......................... 72 
Tabla 3.4 Índices de refracción de los aceites 
estudiados…………………………………………………… 72 
Tabla 3.5 Serie de n-alcanos empleados para la determinación de 
Índices de Kóvats…………………………………………… 74 
Tabla 3.6 Estándares de terpenos e Índices de 
Kóvats…………................................................................ 75 
ii 
 
Tabla 3.7 Composición química del aceite esencial de Montanoa 
speciosa DC…………………………………………………. 80 
Tabla 3.8 Distribución por grupos de los componentes identificados 
en los aceites esenciales de Montanoa speciosa 
DC…………………………………………………. 85 
Tabla 3.9 Composición química de los aceites esenciales de 
Cymbopogon citratus……………………………………….. 89 
Tabla 3.10 Distribución por grupos de los componentes identificados 
en el aceite esencial de Cymbopogon 
citratus………………………………………………………... 95 
Tabla 3.11 Composición química de las hojas de Rosmarinus 
officinalis……………………………………………………... 99 
Tabla 3.12 Distribución por grupos de los componentes identificados 
en el aceite esencial de Rosmarinus 
officinalis……………………………………………………... 105 
Tabla 3.13 Composición química de las hojas de Mentha 
piperita……………………………………………………….. 110 
Tabla 3.14 Distribución por grupos de los componentes identificados 
en el aceite esencial de Mentha 
piperita……………………………………………………….. 115 
Tabla 3.15 Composición química del aceite esencial de las hojas de 
Mentha pulegium……………………………………………. 120 
Tabla 3.16 Distribución por grupos de los componentes identificados 
en el aceite esencial de Mentha 
pulegium……………………………………………………… 126 
Tabla 3.17 Porcentajes de inhibicicón de DPPH de los aceites 
esenciales……………………………………………………. 130 
Tabla 3.18 Capacidad antioxidante de los aceites esenciales 
cultivados en Yucatán………………………………………. 133 
iii 
 
Tabla 3.19 Actividad antioxidante o porcentajes de inhibición de 
aceites esenciales……………………………………… 134 
 
ÍNDICE DE FIGURAS 
 
 Pág 
Figura 1.1 Principales países importadores y exportadores de 
aceites esenciales..…………………………………….…… 7 
Figura 1.2 Ejemplos de algunos compuestos monoterpénicos…….. 10 
Figura 1.3 Ejemplos de compuestos sesquiterpénicos……….......... 11 
Figura 1.4 Ejemplos de algunos compuestos de la serie 
aromática………………………………………..…………… 11 
Figura 1.5 Formación y metabolización celular de las ERO 
(Especies reactivas de oxígeno)………………..……….. 29 
Figura 1.6 Mapa de climas del Estado de Yucatán…..……………. 45 
Figura 1.7 Montanoa speciosa DC.………………………………….. 50 
Figura 1.8 Rosmarinus officinalis………………………………….… 52 
Figura 1.9 Mentha pulegium……………………………………….… 53 
Figura 1.10 Mentha piperita………………………………………….… 54 
Figura 1.11 Cymbopogon citratus…………………………………..…. 56 
Figura 2.1 Equipo de hidrodestilación……………………………….. 63 
Figura 2.2 Diagrama de la extracción por 
hidrodestilación……………………………………………… 64 
Figura 2.3 Refractómetro de Abbe…………………………………….. 64 
Figura 3.1 Espectros de masas de estándares de 
monoterpenos………………………….….………………… 76 
Figura 3.2 Espectros de masas de estándares de 
sesquiterpenos…………………….…….………………….. 77 
Figura 3.3 Perfil cromatográfico del aceite esencial de las hojas de 
Montanoa speciosa DC…………………………………….. 78 
iv 
 
Figura 3.4 Perfil cromatográfico del aceite esencial de las flores de 
Montanoa speciosa DC…………………………………….. 79 
Figura 3.5 Compuestos mayoritarios de la serie sesquiterpénica 
encontrados en el aceite esencial………………………… 84 
Figura 3.6 Compuestos de la serie monoterpénica identificados en 
el aceite esencial………………………………….…........... 84 
Figura 3.7 Compuestos de la serie aromática encontrados en el 
aceite esencial….…………………………………………… 84 
Figura 3.8 Perfil cromatográfico del aceite esencial de Cymbopogon 
citratus (AE-1) de la época de 
secas………………………….…………...…………………. 87 
Figura 3.9 Perfil cromatográfico del aceite esencial de Cymbopogon 
citratus (AE-2) de la época de 
lluvias…………………………………………………………. 88 
Figura 3.10 Principales compuestos mayoritarios encontrados en C. 
citratus……………………………………………………….. 93 
Figura 3.11 Perfil cromatográfico del aceite esencial de Rosmarinus 
officinalis (AE-1) de la época de 
secas………………………………………………………… 97 
Figura 3.12 Perfil cromatográfico del aceite esencial de Rosmarinus 
officinalis (AE-2) de la época de 
lluvias………………………………………………………… 98 
Figura 3.13 Principales compuestos mayoritarios encontradosen R. 
officinalis…………………………………………………….. 103 
Figura 3.14 Compuestos mayoritarios adicionales encontrados en el 
aceite esencial de R. officinalis de la época de 
secas…………………………………………………………. 104 
Figura 3.15 Compuestos mayoritarios adicionales encontrados en el 
aceite esencial de R. officinalis de la época de 
lluvias………………………………………..……………….. 104 
v 
 
Figura 3.16 Perfil cromatográfico del aceite esencial de M. piperita 
(AE-1) de la época de 
secas……………………………………………………. 108 
Figura 3.17 Perfil cromatográfico del aceite esencial de M. piperita 
(AE-2) de la época de 
lluvias…..……………………………………………………. 109 
Figura 3.18 Principales compuestos mayoritarios encontrados en M. 
piperita AE-1 (secas)……………………………………… 114 
Figura 3.19 Principales compuestos mayoritarios encontrados en M. 
piperita AE-2 (lluvias)……………………………………… 114 
Figura 3.20 Perfil cromatográfico del aceite esencial de M. pulegium 
(AE-1) en la época de 
secas…………….……………………………………………. 118 
Figura 3.21 Perfil cromatográfico del aceite esencial de M. pulegium 
(AE-2)en la época de 
lluvias…………………………………………………………. 119 
Figura 3.22 Principales compuestos mayoritarios encontrados en AE-
1 y AE-2 de M. pulegium…………………………… 124 
Figura 3.23 Principales compuestos mayoritarios encontrados en AE-
1 de Mentha pulegium……………………………… 125 
Figura 3.24 Principales compuestos mayoritarios encontrados en AE-
2 de Mentha pulegium……………………………… 125 
Figura 3.25 Porcentajes de captura de radicales de DPPH en los 
aceites evaluados……………………………………….. 132 
 
 
 
 
 
 
vi 
 
RESUMEN 
 
Tradicionalmente, los compuestos sintéticos como butil hidroxi anisol (BHA) y butil 
hidroxitolueno (BHT), se han utilizado como antioxidantes en los productos a base de 
aceite. Sin embargo, se ha comprobado que algunos de estos compuestos son 
peligrosos para la salud, debido a que son carcinogénicos. Esto ha hecho que exista 
un creciente interés hacia la actividad antioxidante de los compuestos naturales, en 
donde las plantas aromáticas se han utilizado tradicionalmente en la medicina popular 
así como para extender la vida útil de los alimentos. De aquí que la extracción de 
sustancias naturales con actividad antioxidante, para reemplazar a los conservadores 
sintéticos de alimentos ha adquirido gran importancia. 
 
Hasta hace poco, los aceites esenciales habían sido los más estudiados desde el punto 
de vista del sabor y fragancia química para su empleo para aditivos de alimentos, 
bebidas y otros alimentos. Actualmente, sin embargo, los aceites esenciales y sus 
componentes están ganando un creciente interés debido a su situación relativamente 
segura, su amplia aceptación por los consumidores y sus múltiples aplicaciones 
funcionales. Muchos autores han reportado actividad antimicrobiana, antioxidante, 
antifúngica y captadora de radicales por las especias y aceites esenciales y, en 
algunos casos, se ha comprobado una aplicación directa relacionada con la 
alimentación. 
 
A pesar de que México cuenta con una inmensa biodiversidad, se han reportado pocos 
estudios acerca de las propiedades biológicas de los aceites esenciales de plantas que 
crecen en este país. Los objetivos del presente estudio son determinar la composición 
química de los aceites esenciales cultivados en Yucatán, la actividad captadora de 
radicales libres y los usos potenciales de los aceites esenciales obtenidos por 
hidrodestilación. 
 
vii 
 
Cinco aceites esenciales de las partes aéreas de Cymbopogon citratus (Poaceae), 
Rosmarinus officinalis (Lamiaceae), Mentha piperita (Lamiaceae), Mentha pulegium 
(Lamiaceae) y Montanoa speciosa (Asteraceae), fueron obtenidos por hidrodestilación, 
y fueron caracterizados por medio de CG-EM y su uso potencial evaluado mediante el 
análisis de su composición química. Asimismo, se determinó la propiedad captadora 
de radicales libres, mediante el ensayo con el radical de 1,1-difenil-2-picrilhidrazilo 
(DPPH). 
 
La caracterización por CG-EM de los aceites esenciales de Cymbopogon citratus, 
Mentha pulegium, Mentha piperita y Rosmarinus officinalis reportó un alto porcentaje 
de compuestos monoterpénicos oxigenados. En tanto, que los aceites esenciales 
extraídos de Montanoa speciosa, mostraron un mayor porcentaje de compuestos 
sesquiterpénicos. 
 
Los aceites esenciales analizados son similares en composición a lo reportado en otros 
países, con la excepción de Mentha pulegium, ya que no se encontró pulegona, 
piperitona, isomentona, piperitenona mentona, y neoisomentol, compuestos 
quimiomarcadores de esta planta. 
 
Los aceites esenciales hidrodestilados obtenidos a partir de Montanoa speciosa, 
Mentha piperita, Mentha pulegium, Cymbopogon citratus y Rosmarinus officinalis 
cultivados en Yucatán, mostraron actividad captadora de radicales libres. Los aceites 
esenciales de Cymbopogon citratus, mostraron la mayor actividad en el ensayo del 
radical DPPH. 
 
El mayor efecto antioxidante se obtuvo con el aceite de Cymbopogon citratus AE-1, 
que presentó el doble de la actividad antioxidante de Trolox, similar a la quercetina y 
un poco menor que el ácido ascórbico (vitamina C), estos compuestos fueron 
empleados como referencias. 
 
viii 
 
 
RESUME 
 
Traditionally, chemically synthesized compounds, such as butylated hydroxy-anisole 
(BHA) and butylated hydroxytoluene (BHT), are used as antioxidants in oil products. 
However, some of these compounds have been troubled for their safety because is 
proved to be carcinogeneic. Therefore, there is an increasing interest in the 
antioxidative activity of natural compounds. Aromatics plants have traditionally been 
used in folk medicine as well as to extend the shelf life of foods. The extraction of 
natural substances with antioxidant activity, to replace synthetic food preservatives has 
gained great importance. 
 
Until recently, essential oils have been studied most from the viewpoint of their flavour 
and fragrance chemistry only for flavouring foods, drinks and other goods. Actually, 
however, essential oils and their components are gaining increasing interest because 
of their relatively safe status, their wide acceptance by consumers, and their 
exploitation for potential multi-purpose functional use. Many authors, in fact, have 
reported antimicrobial, antifungal, antioxidant and radical-scavenging properties by 
spices and essential oils and, in some cases, a direct food-related application has been 
tested. 
 
Despite the fact that México has an immense biodiversity, few studies have been 
reported on the biological properties of essential oils from plants that grow in this 
country. The objectives of the study is to determine the chemical composition of 
essential oils grown in Yucatan, the free radical scavenging activity and the potential 
uses of essential oils obtained by hydrodistillation. 
 
Five essential oils from aerial parts and different of, namely, Cymbopogon citratus 
(Poaceae), Rosmarinus officinalis (Lamiaceae), Mentha piperita (Lamiaceae), Mentha 
pulegium (Lamiaceae) and Montanoa speciosa (Asteraceae), were obtained by 
ix 
 
hydrodistillation, and were characterized by mean of GC–MS and evaluated for their 
food functional ingredient related properties. Radical-scavenging properties were 
tested by mean of 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) assay. 
 
The characterization by GC-MS from essential oils of Cymbopogon citratus, Mentha 
pulegium, Mentha piperita and Rosmarinus officinalis detected in a higher percentage 
monoterpenes oxygenated compounds. The essential oils extracted from Montanoa 
speciosa, shows a higher percentage from sesquiterpenes compounds. 
 
Essential oils analyzed are similar in composition to that reported in other countries, 
with the exception of Mentha pulegium, which was not found pulegone, piperitone, 
isomenthone, piperitenone menthone, and neoisomenthol, quimiomarkers compounds 
of this plant. 
 
Essentialoils hydrodistillated obtained from Montanoa speciosa, Mentha piperita, 
Mentha pulegium, Cymbopogon citratus and Rosmarinus officinalis grown in Yucatan, 
showed scavenging activity of free radicals. The essential oils of Cymbopogon citratus, 
showed the highest activity in the DPPH radical assay. The greatest antioxidant effect 
was obtained with the oil of Cymbopogon citratus AE-1, which was twice the antioxidant 
activity of trolox, similar to the activity of quercetin and slightly lower than ascorbic acid 
(vitamin C), those compounds were employed as references. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
1 
 
 
Capítulo I 
INTRODUCCIÓN 
 
 
En los últimos años se ha incrementado el interés de investigadores e industriales 
hacia el uso de productos de origen natural debido a su disponibilidad, menores 
efectos laterales o toxicidad así como una mejor biodegradabilidad en el medio 
ambiente, todo esto comparado con los antibióticos y preservativos disponibles en 
mercado actual. 
 
Los aceites esenciales se encuentran dentro de este grupo de productos naturales 
que han atraído interés, ya que poseen como característica una amplia variedad 
de actividades biológicas, entre las que destacan diferentes aplicaciones como 
antibióticos, antioxidantes, agentes de protección de cultivos, entre otros. 
 
Las características de crecimiento de las plantas dependen del tipo de suelo y 
factores climáticos ecológicos. Debido a esto, la composición y rendimiento de los 
aceites esenciales pueden variar, lo que modifica a su vez la actividad que puedan 
presentar. Los aceites esenciales están constituidos principalmente por una 
mezcla compleja de compuestos orgánicos; encontrándose en la literatura datos 
relacionados con la composición química, identificación y cuantificación de sus 
componentes; asimismo existen estudios que sugieren actividades 
antibacterianas, antifúngicas, antioxidantes, entre otros, tanto para el aceite 
completo, como para sus constituyentes mayoritarios. La importancia del estudio 
de las propiedades de los aceites esenciales obtenidos de plantas medicinales es 
reconocida a nivel mundial y puede ayudar al descubrimiento de sustancias con 
uso potencial terapéutico, como preservativos para alimentos o como inhibidores 
de patógenos de enfermedades transmitidas por alimentos. El valor económico y 
la aplicabilidad industrial de las esencias están directamente relacionados con su 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
2 
 
composición química, que determina todas las otras propiedades macroscópicas 
(fisicoquímicas, olor, etc.) y las de la actividad biológica. 
 
México, es un país con una enorme riqueza natural, situado en tercer lugar 
mundial en diversidad biológica, sólo detrás de Brasil y Colombia. La enorme 
riqueza de la flora Mexicana consiste en, al menos, 21 600 especies y a pesar de 
que no ha sido completamente explorada, se estima que estas especies se 
encuentran distribuidas en 166 familias de las cuales sobresalen por su mayoría 
las familias Asteraceae, Fabaceae, Euphorbiaceae, Lamiaceae y Solanaceae. Los 
aceites esenciales se encuentran ampliamente distribuidos en unas 60 familias de 
plantas que incluyen las Compuestas, Labiadas, Lauráceas, Mirtáceas, Pináceas, 
Rosáceas, Rutáceas, Umbelíferas, etc. Se conocen alrededor de 3000 tipos de 
aceites esenciales, pero sólo 300 tienen importancia comercial. 
 
El establecimiento de la composición química de los aceites esenciales y de sus 
propiedades biológicas, es una tarea importante, ya que a partir de los resultados, 
se puede evaluar el potencial económico de la producción del aceite esencial de 
las plantas a estudiar, pudiendo ser fuentes alternativas de desarrollo económico 
para pequeños y medianos agricultores, ya que en México, pese a su diversidad 
florística, la industria de los aceites está muy poco desarrollada. De Romero 
(Rosmarinus officinalis), Menta (Mentha piperita), Té limón (Cymbopogon citratus), 
Poleo (Mentha pulegium) y Teresita (Montanoa speciosa), se obtienen aceites 
esenciales. Estas plantas han podido ser cultivadas en Yucatán, en donde los 
factores climáticos y de cultivo son aspectos importantes a tener en cuenta para 
poder determinar el potencial de estos aceites esenciales al compararlos con los 
obtenidos de su lugar de origen, los cuales ya tienen aplicación práctica como 
aromatizantes, agentes de sabor, y/o principios activos en preparados 
farmacológicos, cosméticos, perfumes y aditivos en alimentos, entre otros. 
 
 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
3 
 
 
ANTECEDENTES 
 
 
1.1. ACEITES ESENCIALES 
 
Los aceites esenciales se encuentran ampliamente distribuidos en plantas que 
incluyen las Compuestas, Labiadas, Lauráceas, Mirtáceas, Pináceas, Rosáceas, 
Rutáceas, Umbelíferas, etc (Bruneton, 2003). Se les pueden encontrar en 
diferentes partes de una misma planta: en las hojas (ajenjo, albahaca, eucalipto, 
hierbabuena, mejorana, menta, pachulí, romero, salvia, etc.), en las raíces 
(angélica, cúrcuma, jengibre, sándalo, sasafrás, valeriana, vetiver, etc.), en el 
pericarpio de fruto (cítricos como limón, mandarina, naranja, etc.), en las semillas 
(anís, cardamomo, hinojo, comino, etc.), en el tallo (canela, etc.), en las flores 
(lavanda, manzanilla, piretro, tomillo, rosa, etc.) y en los frutos (nuez moscada, 
perejil, pimienta, etc.) (Evans et al., 2004). 
 
Están constituidos por una mezcla muy compleja de compuestos, cuyas 
características principales son su volatilidad y origen vegetal; son solubles 
principalmente en etanol, cloroformo, aceites fijos e insolubles en agua. Son los 
principales responsables de las fragancias florales y su composición y 
propiedades sensoriales varían aún en la misma planta (Geisner, 1980; Dudareva 
et al., 2006) 
 
La síntesis y acumulación de un aceite esencial, generalmente van asociadas a la 
presencia de estructuras histológicas especializadas, localizadas en determinados 
puntos de otros tejidos, frecuentemente situadas sobre o en la proximidad de la 
superficie de la planta (Bruneton, 2003; Evans et al., 2004). 
 
 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
4 
 
Estas formaciones son las siguientes (Bruneton, 2003; Evans et al., 2004): 
 Células con esencia (Lauráceas, Zingiberáceas). 
 Pelos secretores estipitados (Pelargonium) o sesiles y con cabeza 
pluricelular (Labiadas). 
 Bolsas (o cavidades) secretoras esquizógenas (Mirtáceas) o 
esquizolisígenas (Rutáceas, Burseráceas). 
 Canales secretores (Terebináceas, Umbelíferas, Compuestas). 
 
Los aceites esenciales se pueden clasificar según diferentes criterios: por su 
consistencia, origen y naturaleza química de los componentes mayoritarios. 
 
De acuerdo a su consistencia los aceites esenciales se clasifican en esencias 
fluidas, bálsamos y oleorresinas. Las esencias fluidas son líquidos volátiles a 
temperatura ambiente. Los bálsamos son de consistencia más espesa, son poco 
volátiles y propensos a sufrir reacciones de polimerización, por ejemplo el bálsamo 
de copaiba, el bálsamo de Perú, Benjuí, bálsamo de Tolú, Estoraque, etc. Las 
oleorresinas tienen el aroma de las plantas en forma concentrada y son 
típicamente líquidos muy viscosos o sustancias semisólidas (caucho, gutapercha, 
chicle, oleorresina de paprika, de pimienta negra, de clavero, etc.) (Bruneton, 
2003; Bretmaier, 2006). 
 
De acuerdo a su origen los aceites esenciales se clasifican como naturales, 
artificiales y sintéticos. Los naturales se obtienen directamente de la planta y no 
sufren modificaciones físicas o químicas posteriores, debido a su rendimiento tan 
bajo son muy costosas. Los artificiales se obtienen a través de procesos de 
enriquecimientode la misma esencial con uno o varios de sus componentes, por 
ejemplo, la mezcla de esencia de rosa, geranio y jazmín enriquecida con linalol, o 
la esencia de anís enriquecida con anetol. Los aceites esenciales sintéticos como 
su nombre lo indica, son los producidos por la combinación de sus componentes 
los cuales, la mayoría de las veces son producidos síntesis química. Estos son 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
5 
 
más económicos y por lo tanto son mucho más utilizados como aromatizantes y 
saborizantes (esencia de vainilla, limón, frutilla, etc.) (Bruneton, 2003; Bretmaier, 
2006). 
 
Desde el punto de vista químico y a pesar de su composición compleja los aceites 
esenciales se pueden clasificar de acuerdo a los componentes mayoritarios. 
Según esto, los aceites esenciales ricos en monoterpenos se denominan aceites 
esenciales monoterpénicos (por ejemplo: hierbabuena, albahaca, salvia, etc.). Los 
ricos en sesquiterpenos son los aceites esenciales sesquiterpénicos (por ejemplo: 
copaiba, pino, junípero, etc.). Los ricos en fenilpropanoides son los aceites 
esenciales fenilpropanoides (por ejemplo: clavo, canela, anís, etc.) (Bruneton, 
2003; Bretmaier, 2006). 
 
 
1.2. MERCADO, USOS Y APLICACIONES 
 
Aunque no se conoce exactamente la función biológica de los aceites esenciales 
en el reino vegetal, se sabe que pueden tener acción protectora contra plantas 
parásitas y pueden estar implicados en interacciones planta-animal. Asimismo, 
juegan un papel importante en la donación de hidrógeno y reacciones de óxido-
reducción como precursores de energía o afectando la transpiración u otros 
procesos fisiológicos (Longenau, 1989; Harborne, 1984; Bretmaier, 2006). 
 
Se han analizado más de tres mil aceites esenciales, de los cuales 
aproximadamente trescientos aceites tienen un alto valor comercial y se utilizan 
ampliamente en diferentes ramas de la industria (alimentos, jabones, 
ambientadores, perfumes, cosméticos, licores, insecticidas, fármacos, etc.) 
(Tabla 1.1) (Gil et al., 2005). 
 
 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
6 
 
Tabla 1.1 Principales aplicaciones de los aceites esenciales en el mercado 
1. Adhesivos 
Pegamentos para porcelanas y cauchos 
2. Industria alimentaria animal 
Comidas preparadas y piensos 
3. Industria automovilística 
Limpiaparabrisas y ambientadores 
4. Repostería 
Condimentos, saborizantes y aromatizantes 
5. Chicles 
Saborizantes 
6. Condimentos 
Saborizantes, colorantes 
7. Dentríficos 
Saborizantes, colorantes 
8. Insecticidas 
Repelentes, aromatizantes 
9. Industria alimentaria 
Aromatizantes, saborizantes, bebidas, sopas, adobos….. 
10. Productos de limpieza 
Aromatizantes 
11. Pintura 
Disolventes, barnices 
12. Perfumería y cosmética 
Aromatizantes, colorantes 
13. Industria farmacéutica 
Principios activos, aromatizantes, saborizantes, colorantes 
14. Industria tabaquera 
Aromatizantes 
(Gil et al., 2005) 
 
Los aceites esenciales tienen características sensoriales muy similares a la 
materia prima de donde provienen; pero con una potencia o intensidad hasta 100 
veces mayor; por esta razón se usan en concentraciones que van de 0.01 a 0.1% 
para aromatizar diversos alimentos, bebidas, perfumes, etc. La característica de 
enmascarar aromas y sabores para darles uno más agradable los hace ideales 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
7 
 
como aditivos en formulaciones farmacéuticas y de alimentos. Algunos aceites 
volátiles son poderosos antisépticos externos e internos, otros son sedativos, 
estimulantes del apetito; analgésicos, hemolíticos o antienzimáticos. Algunos son 
tóxicos para bacilos, germicidas, etc. (Rogers, 1994; Badui, 1993; Schery, 1972). 
 
El valor comercial y el uso de un aceite esencial dependen básicamente de su 
composición química, la cual a su vez está condicionada por diversos factores de 
tipo botánico y agrícola. La composición final del aceite depende fuertemente del 
método de extracción (Gil et al., 2005). 
 
Según United Nations Statistics Division (UNContrade), las exportaciones 
mundiales de aceites esenciales y resinoides para el 2006, fueron de US$1,993 
millones, siendo Estados Unidos el principal país exportador. Francia sigue 
teniendo el liderazgo dentro de los importadores, pues en este país se encuentran 
las más importantes casas de fragancias y perfumes cuya materia prima 
dependen de los aceites esenciales para su producción (Figura 1.1). 
 
 
Figura 1.1 Principales países importadores y exportadores de aceites esenciales 
 
En el caso de las importaciones de Europa provenientes de terceros países, los 
países en desarrollo representan un fuerte proveedor del bloque comercial, pues 
representa el 37% del total de las importaciones. Así, durante el 2002 la UE 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
8 
 
importó un total de €423 millones y para finales de 2006 ascendió a €441 millones. 
(Tabla 1.2) (UNComtrade; Legiscomex.com, 2006). 
 
Tabla 1.2 Precios de Aceites esenciales. Diciembre de 2007 
Producto Precio por €/kg 
Clavo 20-25 
Canela 14-18 
Pimienta 29-36 
Jengibre 30-35 (China) 
Jengibre 90-120 (India) 
Cardamomo 90-100 (Guatemala) 
Naranja (dulce) 2-3 
Naranja (agria) 45-50 
Bergamota 70-90 
Limón 20-25 
Lima-limón 20-25 
Lavanda 35-45 
Lavandín 17-22 
Menta 30-25 
Mentol 15 
Eucalipto 4-5 
Geranio 60-70 
Citronela 6-8 
Lemongrass 7-10 (India) 
(Market News Service, 2007) 
 
La calidad del producto se determina por las características y consistencia del 
aceite y sus propiedades organolépticas (olor). Un requerimiento adicional es la 
consistencia de la calidad. El mercado es de productores a brokers 
(distribuidores), los cuales mezclan y rectifican los aceites de muchos productores 
y de regiones para enviar productos preformulados a los manufactureros. Las 
ventas a las casas de fragancias por parte de los productores pueden ocurrir, pero 
rquieren de esfuerzos constantes. Un aspecto importante a considerar en la 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
9 
 
comercialización es el nivel de pesticidas. La parte superior del mecado (casas de 
sabores y fragancias) cuenta con equipo de detección de residuos. 
 
 
1.3. COMPOSICIÓN QUÍMICA 
 
Los aceites esenciales son muy complejos en su naturaleza química, están 
constituidos por compuestos orgánicos con diferentes grupos funcionales, estados 
de oxidación y grados de insaturación (Bruneton, 2003). La mayoría de ellos están 
compuestos principalmente de monoterpenos y sesquiterpenos, además de 
pequeñas cantidades de diterpenos y compuestos no volátiles; en raros casos 
aminas, cianuros, sulfuros, compuestos nitro y quinonas (Tabla 1.3). Se pueden 
agrupar en dos series, caracterizadas por sus orígenes biosintéticos distintos: la 
serie terpénica (monoterpenos y sesquiterpenos) y la serie (mucho menos 
frecuente) de los compuestos arénicos derivados del fenilpropano (Keville et al., 
1995; Rogers, 1994; Dudareva et al., 2006). 
 
Tabla 1.3 Composición de algunos aceites esenciales 
Aceite 
esencial 
Especie de la 
Planta 
Composición química 
Romero Rosmarinus 
officinalis 
Pineno, canfeno, cineol, alcanfor, limoneno, borneol, 
cariofileno, etc. 
Menta Mentha piperita Mentol, mentona, mentolfurano, pineno, limoneno, 
cariofileno, etc. 
Limón Citrus limón Pineno, limoneno, citronelol, citral, geraniol, 
felandreno, etc. 
Rosa Rosa centifolia Geraniol, citronelol (46-57%), eugenol, etc. 
Jazmín Jasminun 
grandiflorum 
Alcohol bencílico, linalol, geraniol, farnesol, pineno, 
citral, etc. 
Geranio Pelargonium sp. Geraniol, linalol, citronelol, citral, pineno, mentol, etc. 
(Pengelly, 2004) 
 
Composición químicay actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
10 
 
Serie terpénica 
En el caso de los aceites esenciales, únicamente se encontrarán los terpenos más 
volátiles, es decir, aquellos cuyo peso molecular no sea demasiado elevado: como 
es el caso de los monoterpenos y sesquiterpenos. La diversidad de las 
estructuras, se explica por la gran reactividad de los carbocationes implicados en 
los procesos biosintéticos (Bruneton, 2003; Pengelly, 2004). 
 
A. Monoterpenos 
En general son tóxicos a insectos (actúan como insecticidas). Los piretroides se 
presentan en hojas y flores de los crisantemos y de muchas plantas de las 
Asteraceas (Compuestas). Estos compuestos se emplean como biopesticidas e 
insecticidas naturales. A veces estas plantas se cultivan alternando con otros 
cultivos en parcelas ecológicas. También son producidas a escala industrial por 
métodos biotecnológicos, a partir del cultivo in vitro de células o tejidos. Los 
principales constituyentes de esta serie son hidrocarburos acíclicos, monocíclicos, 
bicíclicos o policíclicos. Van acompañados de sus derivados oxigenados: 
alcoholes, aldehídos, cetonas, ésteres, éteres (Figura 1.2) (Bruneton, 2003; 
Pengelly, 2004). 
O
O
3-CARENOVERBENENO ISOFENCONA CRISANTEMONA
OH
OH OH
MIRCEN-8-OL P-CIMENO -TERPINEOL ISOPULEGOL TUYONA
H
O
 
Figura 1.2. Ejemplos de algunos compuestos monoterpénicos 
 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
11 
 
B. Sesquiterpenos 
Están definidos como un grupo de compuestos de C15, derivados del ensamble 
de tres unidades de isoprenoide; se encuentran principalmente en las plantas 
superiores, aunque también en invertebrados. Las estructuras de los 
sesquiterpenos presentan sistemas acíclicos, mono, bi, tri y tetracíclicos. Algunos 
tienen la función de feromonas y hormonas juveniles. Son generalmente tóxicos a 
herbívoros (insectos y mamíferos) (Figura 1.3) (Pengelly, 2004). 
OH OH
OH
COOH
O
OH
FARNESOL NEROLIDOL -BISABOLENO -CADINENO
-SELINENO CARIOFILENO CAROTOLÁCIDO ABSCÍSICO
 
Figura 1.3 Ejemplos de compuestos sesquiterpénicos 
 
Serie aromática 
Estos compuestos contienen un anillo de benceno con un grupo propano (C3) 
como cadena lateral. Biogenéticamente, estos arenos son productos del 
metabolismo del ácido sikímico (Figura 1.4). El precursor más común es el ácido 
cinámico. Este grupo incluye algunos aldehídos, fenoles y ésteres fenólicos 
(Pengelly, 2004; Bretmaier, 2006). 
O
O
OH
O
ISOEUGENOLSAFROL
O
ANETOL
 
Figura 1.4 Ejemplo de algunos compuestos de la serie aromática 
 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
12 
 
 
1.4. FACTORES QUE PUEDEN INFLUIR EN LA COMPOSICIÓN 
 
Existen muchos factores que influyen sobre la composición y el rendimiento del 
aceite esencial de una planta, entre ellos figuran (Gil et al., 2005): 
 Condiciones geobotánicas del medio (clima, altitud, tipo de suelo, cantidad 
de lluvias, etc.). 
 Método de cultivo (uso de fertilizantes, abono, pesticidas, otros químicos, 
etc.). 
 Época de recolección y parte de la planta (raíz, tallo, hojas, semillas, etc.). 
 Modo de manejo y almacenamiento del material vegetal (fresco, seco, 
fermentado, etc.). 
 Método de obtención del aceite (destilación, maceración, prensado, 
extracción con disolventes, extracción con fluidos supercríticos, etc.). 
 Edad de la planta y estado fenológico. 
 
De manera general, se considera que las características anteriormente citadas se 
derivan de 5 aspectos principales, los cuales son: 
 
A) Origen botánico 
Aunque resulte evidente, se debe subrayar, que la composición de un aceite 
esencial está en función de la especie productora. Desgraciadamente, en el 
mercado abundan productos, en los cuales la denominación botánica, incluso el 
origen geográfico, no se especifica con todo el rigor deseable. Por ejemplo, una 
esencia de tomillo puede provenir de Thymus vulgaris L., especie oficinal con 
timol, o también de T. capitatus Hoff. y Link., con carvacrol, que es el tomillo de 
Creta (y también el orégano de España), o también de T. satureioides Casson y 
Bal., tomillo de Marruecos con borneol, de T. zygis L., tomillo de España con timol, 
etc. (Bruneton, 2004; Gil et al., 2005; Pengelly, 2004). 
 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
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13 
 
B) Quimiotipo 
El quimiotipo tiene importancia porque una misma especie de planta aromática 
puede producir aceites esenciales muy diferentes según el lugar de crecimiento, 
terreno, clima, etc. El romero y el tomillo, entre otros tienen esta particularidad. En 
el tomillo de los carrascales del Sur de Francia (T. vulgaris), especie vegetal 
botánicamente homogénea y cariológicamente estable, se puede distinguir siete 
quimiotipos: con timol, carvacrol, geraniol, linalol, -terpineol, 4-trans-tuyanol y 8-
cis-mircenol; en España se encuentra además un quimiotipo con eucaliptol. El 
mismo fenómeno se observa en otras especies del género (Bruneton, 2004; Gil et 
al., 2005; Pengelly, 2004). 
 
C. Ciclo vegetativo 
Para una especie dada, la proporción de los diferentes constituyentes del aceite 
esencial, puede variar de manera importante a lo largo de su desarrollo. Así, en la 
menta, el neomentol y la mentona que predominan al comienzo del periodo de 
floración, disminuyen posteriormente. El catabolismo de estos derivados da lugar a 
la acumulación de mentol y de un compuesto no volátil, el glucósido de 
neomentilo. Se ha observado variaciones de composición en el transcurso del 
nictámero. Por estos motivos, se comprende fácilmente que es necesario elegir 
razonadamente la fecha de recolección (Bruneton, 2004; Gil et al., 2005; Pengelly, 
2004). 
 
D. Factores de entorno 
Las condiciones climáticas y la naturaleza del suelo, influyen directamente en la 
producción de aceite esencial. Lo mismo ocurre con las prácticas de cultivo: 
densidad de plantación, intensidad y modalidades de riego, utilización de abonos, 
etc. (Bruneton, 2004; Gil et al., 2005; Pengelly, 2004). 
 
 
 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
14 
 
E. Procedimiento de obtención 
La composición del producto comercial, puede ser diferente de la mezcla 
contenida en los órganos secretores del vegetal y el producto obtenido por 
hidrodestilación, raramente será idéntico al que resulte de la extracción con 
disolventes volátiles; esto depende de la labilidad y la reactividad, de las 
moléculas constituyentes de estas mezclas naturales que fácilmente se 
isomerizan, racemizan, recombinan, oxidan. Por ejemplo: el cariofileno presente 
en el aceite esencial (hidrodestilado) de clavo, no se encuentra en la concreta 
obtenida por extracción (Bruneton, 2004; Gil et al., 2005; Pengelly, 2004). 
 
Mentha piperita, planta aromática de la cual se obtienen aceites esenciales para 
comercialización, ha sido estudiada para determinar los factores que afectan la 
calidad y composición de su aceite esencial. Se ha encontrado que existen cuatro 
variedades de menta (Japanese mint, Spear mint, Bergamot mint y Pepper mint), y 
a su vez, cada una de ellas presenta diferentes quimiotipos (Dhananjay, 2010). 
Por ejemplo, de la variedad japonesa existen 6 quimiotipos, cuyo contenido de 
mentol va de 70% hasta 84%. Se han realizado estudios donde se analizó el 
potencial de la industria de los aceites esenciales de menta, y se encontró que 
dependiendo de la variedad y por consiguiente del contenido de un determinado 
compuesto el precio de dicho aceite esencial varía en el mercado (Gobierno de 
Chihuahua, 2003). 
 
Rosmarinus officinalis es otro aceite esencial en el que se evaluaron factores que 
afectan la calidad y contenido, los investigadores determinaron que existen 
variaciones en la composición (tanto en perfil como en porcentaje) conrespecto a 
la localización y fuente de población y fenología (Guazzi et al., 2001; Porte et al., 
2000; Ouhada, 2000; Boutekedjiret et al., 1999). Monetti et al., 1998, reportaron 
que el suelo de granito es mejor para el rendimiento y calidad del aceite que el 
suelo calcáreo. Otro estudio realizado determinó que el empleo de biofertilizantes 
y fertilizantes inorgánicos incrementan el cultivo de la planta así como el 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
15 
 
rendimiento del aceite (Peter, 2004) y que la aplicación de hierro incrementa la 
concentración de verbenona en el aceite esencial (Moretti et al., 1998). También 
que la influencia del genotipo de la planta, edad de la hoja y otras condiciones de 
cultivo afectan la calidad del aceite, especialmente a los principios antioxidantes 
(Hidalgo et al., 1998). Boutekedjiret et al., 1999, reportaron una variación en 
rendimiento y calidad dependiente de la fenología; ya que para un mejor 
rendimiento, el período de floración es el ideal para recolectar las plantas. En un 
estudio realizado por Boutekedjiret et al., 1997, se determinó que el aceite 
esencial obtenido de las hojas y flores es de mejor calidad que el aceite obtenido 
de la destilación de la planta completa; asimismo, se compararon los métodos de 
extracción para evaluar el términos de rendimiento y perfil de calidad, encontrando 
que la destilación con vapor de agua fue el más adecuado para la obtención de 
aceites esenciales. 
 
 
1.5. MÉTODOS DE EXTRACCIÓN 
 
Los aceites esenciales pueden ser obtenidos por hidrodestilación, destilación con 
vapor, extracción con disolventes volátiles, “enfleurage”, hidrodifusión o extracción 
por CO2; adicionalmente está la expresión del pericarpio o prensado en frío. 
También se ha desarrollado y reportado en los últimos años, la irradiación por 
microondas (o proceso asistido por microondas, MAP por sus siglas en inglés) 
(Bruneton, 2003; Lahlou, 2004). 
 
Algunos de los métodos anteriormente mencionados: 
Arrastre con vapor de agua. Esta técnica es muy utilizada especialmente para 
esencias fluidas, especialmente las utilizadas en perfumería. Se utiliza a nivel 
industrial debido a su alto rendimiento, la pureza del aceite obtenido y porque no 
requiere tecnología sofisticada. Puede haber tres variantes según la textura y la 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
16 
 
fragilidad de la materia prima a tratar (Bruneton, 2003; Rogers, 1984; Vankar, 
2004): 
a) La primera posibilidad consiste en sumergir directamente el material vegetal a 
tratar (intacto o groseramente pulverizado), en agua que se somete a 
ebullición. Los principios volátiles son arrastrados y después de condensar el 
destilado, se separan por decantación. 
b) Los productos que pueden alterarse, por una ebullición prolongada, se 
sumergen en agua, seguidamente, los compuestos volátiles son arrastrados 
por el vapor producido por un generador, separado e inyectado directamente 
en el medio. 
c) El tercer caso es aquel en el que la muestra está directamente sometida a la 
acción de una corriente de vapor, sin maceración previa. El agua saturada de 
aceite esencial, que se recupera en el destilado, se reenvía al destilador (en el 
primer caso); al final de la operación puede ser utilizada o reextraída con un 
disolvente volátiles. 
 
En la expresión, el material vegetal (pericarpio) es exprimido mecánicamente 
para liberar el aceite de las cavidades secretoras y posteriormente es recolectado 
y filtrado. Este método es utilizado para el caso de las esencias de cítricos. Existen 
distintas variantes en la aplicación de este principio (Bruneton, 2003; Rogers, 
1984; Vankar, 2004): 
a) Rallado de las pieles en corriente de agua, separación de la fase acuosa y del 
aceite esencial por centrifugación. 
b) Aplastamiento de los frutos enteros entre dos cilindros metálicos, eliminación 
de los desechos sólidos, separación por centrifugación de los zumos de frutos 
y de los aceites esenciales. Se recupera una nueva porción de aceite esencial, 
por arrastre con vapor de agua de los materiales sólidos residuales, pero este 
es de peor calidad. 
c) Presión directa de los frutos partidos privados de su zumo. 
 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
17 
 
En el método de extracción con disolventes volátiles, la muestra seca y molida 
se pone en contacto con disolventes tales como alcohol, cloroformo, etc. Estos 
disolventes solubilizan y extraen otras sustancias tales como grasas y ceras, 
obteniéndose al final una esencia impura. La selección del disolvente pretende 
que sea capaz de disolver rápidamente todos los principios y la menor cantidad de 
materia inerte, que tenga un punto de ebullición bajo y uniforme que permita 
eliminarlo rápidamente, pero evitando pérdidas por evaporación, químicamente 
inerte, para no reaccionar con los componentes de los aceites, no inflamable y 
barato. Se utiliza a escala de laboratorio pues a nivel industrial resulta costoso por 
el valor comercial de los disolventes, porque se obtienen esencias impurificadas 
con otras sustancias y además por el riesgo de explosión e incendio característico 
de muchos disolventes orgánicos volátiles (Bruneton, 2003; Vankar, 2004; Cseke 
et al., 2006). 
 
En el método de enflorado o enfleurage, el material vegetal (generalmente flores) 
es puesto en contacto con una grasa. La esencia es solubilizada en la grasa que 
actúa como vehículo extractor. Se obtiene inicialmente una mezcla (concreto) de 
aceite esencial y grasa la cual es separada posteriormente por otros medios 
fisicoquímicos. En general se recurre a la adición de alcohol caliente a la mezcla y 
su posterior enfriamiento para separar la grasa (insoluble) y el extracto aromático 
(absoluto). Esta técnica es empleada para la obtención de esencias florales (rosa, 
jazmín, azahar, etc.), pero su bajo rendimiento y la difícil separación del aceite 
extractor la hacen costosa (Bruneton, 2003). 
 
El método de extracción con fluidos supercríticos es uno de los desarrollos 
más recientes. El material vegetal cortado en trozos pequeños, licuado o molido, 
se empaca en una cámara de acero inoxidable y se hace circular a través de la 
muestra un fluido en estado supercrítico (por ejemplo CO2), las esencias son así 
solubilizadas y arrastradas y el fluido supercrítico, que actúa como disolvente 
extractor, se elimina por descomprensión progresiva hasta alcanzar la presión y 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
18 
 
temperatura ambiente, y finalmente se obtiene una esencia cuyo grado de pureza 
depende de las condiciones de extracción. Presenta varias ventajas como 
rendimiento alto, es ecológicamente compatible, el disolvente se elimina 
rápidamente e inclusive se puede reciclar, y las bajas temperaturas utilizadas para 
la extracción no cambian químicamente los componentes de la esencia, sin 
embargo, el equipo requerido es relativamente costoso, ya que se requieren 
bombas de alta presión y sistemas de extracción también resistentes a altas 
presiones (Bruneton, 2003; Cseke et al., 2006). 
 
En el método de destilación y extracción simultánea (Lickens-Nickerson) se 
produce la separación y concentración de los componentes volátiles de muestras 
termosensibles por destilación y extracción simultánea mediante disolventes 
orgánicos. Mediante este método, se favorece la extracción en fase vapor y se 
minimizan las pérdidas de compuestos muy volátiles. Se puede trabajar a presión 
reducida, para obtener altos valores de recuperación sin recurrir a fuertes 
calentamientos de la muestra, así como a presión atmosférica (Blanch et al., 
1992). 
 
La extracción asistida por microondas (MAE) se utilizó por primera vez en 1986 
por Ganzler et al., parala extracción de grasas y antinutrientes de alimentos y 
pesticidas de suelos. En 1993, Pare patentó un proceso llamado proceso asistido 
por microondas (MAP por sus siglas en inglés) para la extracción de aceites 
esenciales de materiales biológicos. Esta técnica se extendió posteriormente a 
aplicaciones analíticas y de gran escala. Su alta eficiencia es su mejor ventaja 
comparado con métodos tradicionales como el soxhlet. Se puede lograr el mismo 
recuperado en un tiempo más corto (20-30 minutos) y con menor cantidad de 
disolvente (30 mL) (Tabla 1.4). Dado que la MAE es algo exhaustiva, normalmente 
los extractos contienen especies interferentes que requieren un pretratamiento 
(Cseke et al., 2006; Kou et al., 2003). 
 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
19 
 
Tabla 1.4 Constantes físicas de disolventes orgánicos utilizados en MAE 
 P. eb. Presión de 
vapor 
’ Momento 
dipolar 
Tan  
Disolvente (°C) (kPa) (debye) (x 104) 
Diclorometano 40 58.2 8.93 1.14 - 
Acetona 56 24.6 20.7 2.69 - 
Metanol 65 16.7 32.7 2.87 6400 
Hexano 69 16.0 1.88 <0.1 - 
Acetato de etilo 77 9.74 6.02 1.88 - 
Agua 100 101.4 78.3 1.87 1570 
Los puntos de ebullición se determinaron a 101.4 kPa, el vapor de presión se 
determinó a 25°C, la constante dieléctrica se determinó a 20°C y el momento 
dipolar a 25°C. (Cseke et al., 2006) 
 
En general, para describir la composición de los metabolitos secundarios volátiles 
y semivolátiles de plantas, es necesario combinar varias técnicas de aislamiento. 
Así, los métodos de arrastre con vapor y destilación-extracción simultánea con 
disolventes recuperan con mayor eficiencia monoterpenos y sus derivados 
oxigenados. El método de extracción de Likens y Nickerson separa y concentra los 
componentes volátiles de muestras termosensibles por destilación y extracción 
simultánea mediante disolventes orgánicos; favorece la extracción en fase vapor y 
minimiza las pérdidas de compuestos muy volátiles, además de que permite 
utilizar indistintamente disolventes orgánicos de mayor o menor densidad que el 
agua (Gil et al., 2005; Jalal et al., 2009). 
 
En la Tabla 1.5 se muestran algunos ejemplos de diversos estudios realizados 
para la extracción de los aceites esenciales a nivel laboratorio, así como los 
métodos empleados para tal fin (Bottia et al., 2007; Martínez et al., 2007; Rehman 
et al., 2008; Gómez et al., 2001; Benkaci-Al et al., 2006; Cañizares et al., 2007; 
Phutolhawong et al., 2007; Williams et al., 2004; Kosar et al., 2005; Bendahou et 
al., 2008; Münevver et al., 2004; Gören et al., 2004; Bassole et al., 2005; Ávila et 
al., 2006). 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
20 
 
Tabla 1.5 Métodos de extracción a nivel laboratorio empleados para la obtención 
de aceites esenciales 
Año y autores 
de estudio 
Aceite esencial Método de extracción 
2007. Bottia et 
al.. 
Piperaceae Destilación - Extracción 
simultánea 
2007. Martínez 
et al.. 
yerbamate Destilación - Extracción 
simultánea 
2008. Rehman 
et al.. 
Camellia sinensis 
 
Destilación - Extracción 
simultánea 
2006. Benkaci-Al 
et al.. 
Nigella sativa L. Extracción asistida con 
microondas 
2001. Gómez et 
al. 
Aceites esenciales Extracción Asistida con 
microondas vs destilación. 
2007. Cañizares 
et al.. 
Vainilla Extracción asistida por 
microondas (focalizado) vs 
extracción soxhlet vs 
ultrasonido. 
2007. 
Phutolhawong et 
al.. 
Cinnamomum iners Reinw. 
ex Bl 
Extracción asistida por 
microondas vs hidrodestilación. 
2004. Williams 
et al.. 
Capsicum Extracción asistida por 
microondas (focalizado) vs 
Extracción con reflujo. 
2005. Kosar et 
al.. 
Metabolitos volátiles 
secundarios. 
Extracción asistida por 
microondas vs hidrodestilación. 
2008. Bendahou 
et al.. 
Origanum glandulosum 
Desf 
Hidrodestilación vs Extracción 
asistida por microondas. 
2004. Münevver 
et al.. 
Origanum acutidens Hidrodestilación vs extracción 
soxhlet. 
2004. Gören et 
al.. 
Satureja thymbra Hidrodestilación. 
2005. Bassole et 
al.. 
Lippia chevalieri y Ocimum 
canum 
Hidrodestilación 
2006. Ávila et 
al.. 
Diplostephium tolimense 
cuatrec (Asteraceae) 
Maceración vs extracción 
soxhlet. 
 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
21 
 
A nivel industrial se utilizan principalmente hidrodestilación o arrastre con vapor de 
agua y los aceites se separan por densidad y no es necesario el empleo de 
disolventes. Una alternativa que se menciona en la mayoría de los reportes, es la 
utilización de trampas tipo Clevenger, el cual es adoptado como método de 
extracción ya que no utiliza disolvente, lo que genera diversas ventajas. En la 
Tabla 1.6 se puede observar a nivel industrial el método de extracción utilizado y 
los rendimientos obtenidos en aceites esenciales (Gobierno de Guatemala, 2009). 
 
Tabla 1.6 Rendimientos de algunos aceites esenciales obtenidos a nivel industrial 
MÉTODO EXTRACCIÓN RENDIMIENTO PLANTA 
Arrastre de vapor 
El vapor atraviesa la 
muestra, extrae y arrastra 
el aceite esencial. Tiempo 
de extracción 3 ó 4 horas. 
Separación aceite-agua: 
por densidad 
Menores al 1% Orégano fresco: 0.2 % 
Orégano seco: 1 - 2.5% 
Romero fresco: 0.6 % 
Romero seco: 0. 88% 
Albahaca fresca: 0.6% 
Albahaca seca: 1.11 % 
Menta seca: 1 – 2.5% 
Menta fresca: 0.2 -0.5 % 
Manzanilla flores secas: 0.4% 
(Gobierno de Guatemala, 2009). 
 
Mendivelso et al., (2007) realizaron un estudio donde analizaron la influencia del 
método de extracción y el tiempo de crecimiento de la planta sobre el rendimiento 
y la composición de los metabolitos volátiles de la especie Pelargonium 
graveolens (Geraniacea). Encontraron que las fracciones volátiles obtenidas por 
los diferentes métodos de extracción (hidrodestilación asistida por microondas y 
destilación-extracción simultánea) eran ricas es citronelol, además de que se 
encontraban presentes geraniol, citral, acetato de geranilo y otros compuestos de 
gran interés en la industria perfumística y cosmética. Además, la composición 
química relativa de los aceites obtenidos por los métodos anteriores fue similar en 
las dos etapas de crecimiento evaluadas. Se encontró que la extracción-
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
22 
 
destilación simultánea fue el método más efectivo para aislar monoterpenos 
oxigenados. 
 
En el mismo año, Richter y Schellenberg, compararon diferentes métodos de 
extracción con relación a la transformación que sufren los compuestos originales, 
particularmente por el tiempo de exposición. Los aceites analizados fueron 
Origanum majorana L., Carum carvi L., Salvia officinalis L., Thymus vulgaris L. Los 
resultados mostraron que la microextracción en fase sólida es el método más 
adecuado para realizar un rápido monitoreo de la composición aromática. Mientras 
que la hidrodestilación se emplearía para la determinación del contenido de aceite 
esencial y preparación de extractos. 
 
En el 2008, Liang et al., realizaron la extracción por hidrodestilación del aceite 
esencial de las flores de siete poblaciones de Salvia miltiorrhiza Bge., con un 
rendimiento de 0.2%. Se identificaron un total de 82 compuestos en todas las 
muestras. Los componentes fueron principalmente monoterpenos, sesquiterpenos, 
ácidos grasos y alcanos. El análisis por cromatografía de gases-detector de 
ionización de flama y cromatografía de gases-espectrometría de masas mostró 
que los componentes predominantes del aceite esencial fueron -cariofileno, óxido 
de -cariofileno, -cariofileno, cadineno y ácido hexadecanoico. 
 
En el 2008, Leitao et al., realizaron el análisis de la composición química del aceite 
esencial extraídos de las hojas y flores de Lippia lacunosa y Lippia rotundifolia 
(Verbenaceae)por cromatografía de gases-detector de ionización de flama y 
cromatografía de gases-espectrometría de masas. Los componentes mayoritarios 
de flores y hojas de L. lacunosa fueron mirceno (14.7% y11.9%), mircenona 
(45.2% y 64,2%), Z-ocimenona (5.7% y 5.2%) y E-ocimenona (14.7% y 4.1%), 
respectivamente, mientras que para L. rotundifolia fueron -pipeno (8.7% y 1.8%), 
mirceno (5.1% y 3.6%), limoneno (26.0% y 7.9%), cis-pinocanfeno (4.5% y 3.1%) y 
mirtenal (22.3% y 16.7%), respectivamente. El aceite esencial de L. lacunosa 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
23 
 
exhibió un fuerte y agradable aroma a mango, el cual fue relacionado con la 
presencia de mirceno y mircenona. Los resultados obtenidos relacionados con la 
marcada diferencia en composición química pueden constituir una valiosa 
herramienta para la clasificación botánica. 
 
 
1.6. IDENTIFICACIÓN 
 
En la primera mitad de este siglo, la identificación de los componentes de aromas 
era un trabajo muy difícil, debido a que no se contaba con la resolución y precisión 
necesaria para analizarlos. Los avances en el análisis por medio de instrumentos 
electrónicos modernos han puesto al descubierto la complejidad cualitativa y 
cuantitativa de los aceites esenciales. Así, algunos pueden estar compuestos 
hasta por un 99% de un mismo componente orgánico, mientras que otros pueden 
contener más de 150 componentes. La espectrometría de masas, la resonancia 
magnética nuclear, la espectrofotometría infrarroja y ultravioleta, la cromatografía 
en capa delgada y en particular la cromatografía de gases han contribuido 
considerablemente al análisis de los componentes minoritarios en estos productos 
(Dudareva, 2006; Rogers, 1984; Primo, 1990). 
 
La cromatografía de gas-líquido acoplada a la espectrometría de masas (CG-EM) 
es aceptada generalmente, como un método a escoger para separar e identificar 
los componentes volátiles de los aceites esenciales. Y debido al gran poder de 
resolución que esta técnica tiene, es posible analizar mezclas complejas, que 
contienen más de 100 componentes, pudiendo utilizarse para la identificación de 
éstos, las bases de datos que se han desarrollado, las que contienen miles de 
espectros de compuestos; teniendo su principal aplicación en el estudio de la 
variación química intraespecífica y pudiendo utilizarse en el control de calidad de 
los aceites volátiles (Lahlou, 2004; Kameoka, 1986; Corticchiato et al., 1992). 
 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
24 
 
Las técnicas espectrométricas son las más apropiadas para la identificación de 
componentes, sin embargo, precisan del aislamiento de éstos. Por este motivo, se 
emplean en combinación con una técnica de fraccionamiento como la 
cromatografía de gases para el estudio de mezclas químicas, ccomo es el caso de 
los aceites esenciales. El funcionamiento de la espectrometría de masas se basa 
en la capacidad de ionización que presenta una molécula orgánica en estado de 
vapor al ser bombardeada por un haz de electrones de energía aproximada de 
unos 70 eV. La molécula absorbe parte de esa energía utilizándola para 
desprenderse de un electrón, transformándose así en un ión molecular con carga 
positiva y un electrón desapareado. La energía adicional del haz de electrones de 
bombardeo puede disiparse en la ruptura de enlaces del ión molecular, 
produciéndose nuevos fragmentos de iones positivos de menor masa y de 
radicales neutros. El conjunto de máximos espectrosales que corresponden a 
cada uno de los iones fragmentados de la molécula original da lugar al espectro de 
masas, a tavés del cual se obtiene información de la fórmula molecular verdadera, 
ya que determina de manera exacta su masa atómica (Davis, 1997). 
 
La utilización conjunta de la cromatografía de gases y espectrometría de masas 
permite aunar las notables cualidades de separación de la primera, con las 
propiedades analíticas de la segunda. 
 
Adicionalmente, se desarrollaron varios métodos en los que se usa los índices de 
retención relativos para reproducir la identificación de compuestos en 
cromatografía de gases. Generalmente, los valores de retención son expresados 
en relación a estándares o compuestos no presentes en el material (McNair et al., 
1998). En general, los índices denotan el comportamiento de retención de los 
compuestos de interés de acuerdo a una escala uniforme, determinada por una 
serie de sustancias estándar estrechamente relacionadas (Aromdee, 2012). 
 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
25 
 
El índice de retención de Kovats (propuesto en 1958), usa una serie homóloga de 
n-parafinas como estándares contra las mediciones de los volúmenes de retención 
ajustado de los solutos de interés. La elección de las n-parafinas se basa no solo 
en su relativa disponibilidad sino también en su baja polaridad y que están libres 
de puentes de hidrógeno (McNair et al., 1998). 
 
El índice de retención de Kovats (I), asigna un valor de 100 veces el número de 
carbonos para cada una de las n-parafinas. Entonces, el hexano tiene un valor de 
600, el heptano 700 en todas las fases líquidas. Cuando una serie homóloga de 
hidrocarburos es cromatografiada, las fuerzas intermoleculares son relativamente 
constantes y la separación es controlada principalmente por diferencias en la 
presión de vapor (como reflejo de sus puntos de ebullición). El cromatograma 
producido muestra una relación logarítmica entre el número de carbonos y los 
tiempos de retención ajustados, reflejando la tendencia de los puntos de ebullición 
entre los miembros de una serie homóloga (McNair et al., 1998). 
 
La fórmula propuesta por Kóvats en 1958, se caracteriza por realizarse en un 
sistema bajo condiciones isotérmicas de elución y empleando n-parafinas con 
número impar de átomos de carbono (McNair et al., 1998; Zellner et al., 2008): 
 
 
 
En donde z y z +1 son n-alcanos con z y z+1 números de átomos de carbono, 
respectivamente y s se refiere al soluto o analito. 
 
Van den Dool y Kratz en 1963, propusieron una generalización en el sistema de 
índices de retención, para temperaturas lineales programadas en cromatografía de 
gases, ya que cuando se aplica una temperatura programada la serie de n-
parafinas eluye de modo lineal (McNair et al., 1998; Hérent, 2007; Zellner et al., 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
26 
 
2008), lo que da lugar a la siguiente ecuación, que se conoce como índice de 
retención lineal (LRI, por sus siglas en inglés) (Aromdee, 2012): 
 
 
 
En donde: 
t = tiempo de retención del compuesto o analito. 
n = número de carbonos del alcano precedente. 
n+1 = número de carbonos del alcano subsecuente. 
 
Sin embargo, cuando la serie de n-parafinas empleados como referencias 
contiene únicamente átomos de carbono par o impar se aplica la siguiente fórmula 
(Zellner et al., 2008): 
 
Donde: 
X= compuesto problema 
tRx = tiempo de retención del compuesto problema 
tRN = tiempo de retención del alcano normal eluido antes que X 
tR(N+n) = tiempo de retención del alcano normal eluido después de X 
N = número de átomos de carbono del alcano normal eluido antes que X 
n = diferencia de número de átomos de carbono de los alcanos normales eluidos 
antes y después que X 
N + n = número de átomos de carbono del alcano normal eluido después de X. 
 
Lesueur et al. (2008), realizaron el análisis de la composición química y actividad 
antimicrobiana del aceite esencial aislado de las partes aéreas de Acronychia 
pedunculata (L) Miq. El análisis realizado por GC (índices de retención), GC-EM y 
 











 NRnNR
NRxRs
x
tt
tt
nNI
,)(,
,,
100100
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción27 
 
RMN-13C condujo a la identificación de 34 compuestos, siendo un total de 92.8% 
del aceite. Los constituyentes mayoritarios fueron -pineno (57.4%) y (E) 
cariofileno (13.6%) además de una actividad significativa contra Salmonella 
enterica y Staphylococcus epidermidis. 
 
 
1.7. ACTIVIDAD BIOLÓGICA 
 
En años recientes, se ha observado un resurgimiento de los productos naturales 
tradicionales tanto en medicina como en la preservación de alimentos y 
cosméticos. La evidencia anecdótica y el uso tradicional de plantas como 
medicinales proporcionan las bases para indicar cuáles aceites esenciales y 
extractos de plantas pueden ser utilizados para condiciones médicas específicas. 
Históricamente, muchos aceites y extractos de plantas han sido utilizados como 
antisépticos tópicos o han sido reportados por tener actividades antimicrobianas 
(Kalemba y Kunicka, 2003.; Hammer et al., 1999). 
 
Debido a esto, los aceites esenciales de plantas pueden ofrecer un gran potencial; 
lo que ha llevado a un estudio amplio y sistemático de la composición y actividad 
antimicrobiana, en donde las propiedades antimicrobianas de los aceites 
esenciales y sus constituyentes han sido ampliamente revisados. Los aceites 
esenciales son utilizados en la industria de los perfumes, cosméticos, 
farmacéutica, agrícola y alimentaria. Además de que se sabe que poseen una 
amplia gama de actividades biológicas, incluyendo propiedades antibacterianas, 
antifúngicas, antivirales, antitoxigénicas, antiparasitarias e insecticidas (Hammer et 
al., 1999; Chemat et al., 2007; Wallace, 2004). 
 
 
 
 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
28 
 
1.7.1. Actividad antioxidante 
 
Los radicales libres son moléculas parcialmente reducidas que poseen un electrón 
adicional en estado desapareado o impar en el orbital externo. Esta configuración 
electrónica confiere a estas moléculas inestabilidad y fácil reacción con lípidos, 
proteínas y ácidos nucleicos de su entorno provocando un gran daño en ellas y en 
las membranas celulares (Vaquero et al., 2005; Criado et al., 2009). 
 
Como la mayoría de los radicales de interés biológico derivan del oxígeno o del 
nitrógeno, a estos se les conoce habitualmente como ERO o ERN. Las principales 
ERO son el anión superóxido (O2●▬) y sus derivados el peróxido de hidrógeno y el 
radical hidroxilo. La vida en un entorno rico en oxígeno (el elemento más 
abundante de nuestro planeta) ha supuesto la adaptación de los organismos a la 
convivencia con esta molécula y con sus derivados, las especies reactivas de 
oxígeno (ERO), los cuales se han integrado de manera imprescindible en la 
señalización intracelular (Vaquero et al., 2005; Criado et al., 2009). 
 
La oxidación también puede afectar a los alimentos, donde es una de las 
principales causas de deterioro químico, resultando en rancidez y/o deterioro de la 
calidad nutricional, color, sabor, textura y seguridad de los alimentos. Se ha 
estimado que la mitad de los cultivos frutales y vegetales se pierden debido a 
reacciones deteriorativas postcosecha (Antolovich et al., 2002). 
 
Las ERO presentes en el organismo son mayoritariamente de procedencia 
endógena, aunque también pueden ser generadas en respuesta a estímulos 
externos como la luz ultravioleta, la radiación ionizante, fármacos o agentes 
tóxicos (Figura 1.5). Como consecuencia del metabolismo celular normal, los 
organismos aeróbicos están sujetos a la constante producción de pequeñas y 
controladas cantidades de ERO. Sin embargo, en determinadas circunstancias, 
como el estrés metabólico, la mitocondria puede convertirse en fuente incontrolada 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
29 
 
de ERO, hecho que se ha asociado al envejecimiento y al desarrollo de diversas 
afecciones como son el cáncer, la diabetes mellitus, las enfermedades 
pulmonares, neurodegenerativas, cardiovasculares, etc. (Vaquero et al., 2005; 
Criado et al., 2009). 
 
Figura 1.5 Formación y metabolización celular de las ERO (especies reactivas de 
oxígeno) 
 
En el organismo existen antioxidantes endógenos que evitan las reacciones en 
cadena que generan los radicales libres. Se pueden clasificar en las siguientes 
categorías (Aruoma, 1999): 
 Sistemas enzimáticos capaces de inhibir a los ROS. Superóxido dismutasa 
(SOD), que elimina el anión superóxido mediante su conversión a peróxido de 
hidrógeno. Las células humanas poseen una enzima SOD en la mitocondria 
con manganeso en su centro activo, y una enzima SOD con zinc y cobre en su 
centro activo, presente en mayor cantidad en el citosol. 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
30 
 
 Enzimas capaces de descomponer ciertos intermediarios de la oxidación no 
radicálicos: 
 Catalasas presentes en los peroxisomas, que transforman el peróxido 
de hidrógeno en H2O y O2. 
 Glutation peroxidasa (GSHPX), que requiere selenio en su centro activo 
y que elimina el peróxido de hidrógeno y otros hidroperóxidos, 
transformando el glutation reducido o GSH en glutation oxidado o 
GSSG. 
 Glutation reductasa, que regenera el GSH desde el GSSG, con NADPH 
como fuente de poder reductor. 
 Sistemas no enzimáticos, como ciertas moléculas capaces de quelar metales – 
transferrina, lactoferrina, hemopoxina, ceruloplasmina, etc. 
 
Para mantener el control oxidativo celular, el organismo cuenta con un complejo 
sistema antioxidante basado en el engranaje funcional de compuestos enzimáticos 
y no enzimáticos. Esta estructura se compone de elementos hidrofílicos (Vitamina 
C) lipofílicos (ubicuinol, vitamina E) y tioles (GSH, tiorredoxina, ácido lipoico) cuya 
interacción es esencial para mantener el equilibrio redox del complejo. Este 
concepto de red descubre la importancia de diseñar tratamientos basados en una 
interacción de antioxidantes más que en suplementos aislados (Antolovich et al., 
2002). 
 
Es también importante incidir en la naturaleza lipofílica o hidrofílica de las 
moléculas antioxidantes, lo cual determina su distribución bien en las membranas 
o bien en la fracción hidrosoluble celular, donde están destinadas a mantener el 
equilibrio redox (Antolovich et al., 2002). 
 
Un antioxidante puede ser definido como cualquier sustancia que puede estar 
presente a bajas concentraciones, comparado con las de las sustancias oxidables, 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
31 
 
retardando o inhibiendo significativamente la oxidación del sustrato (Antolovich et 
al., 2002; Fennema, 1996). 
 
El antioxidante al reaccionar con el radical libre le cede un electrón oxidándose a 
su vez y transformándose en un radical libre débil, con escasos o nulos efectos 
tóxicos y que en algunos casos como la vitamina E, pueden regenerarse a su 
forma primitiva por acción de los otros antioxidantes (Barbosa et al., 2008). 
 
Tienen diferentes mecanismos de acción; unos impiden la formación de los 
radicales libres y/o especies reactivas (sistema de prevención), otros inhiben la 
acción de los radicales libres (sistema barredor) y otros favorecen la reparación y 
la reconstitución de las estructuras biológicas dañadas (sistema de reparación) 
(Barbosa et al., 2008). 
 
Cada antioxidante posee una afinidad hacia un radical libre o hacia varios, puede 
actuar en los diferentes procesos de la secuencia oxidativa y tener más de un 
mecanismo de acción (Barbosa et al., 2008). 
 
Los antioxidantes se clasifican en endógenos, fabricados por la propia célula y 
exógenos, que ingresan en el organismo a través de la dieta o de suplementos 
con formulaciones antioxidantes. 
 
Numerososos trabajos han demostrado la existencia de una correlación entre el 
consumo de una dieta rica en alimentos de origen vegetal con un menor riesgo de 
desarrollar ciertasenfermedades, como enfermedades cardiovasculares, procesos 
degenerativos relacionados con la edad como el Alzheimer, procesos 
inflamatorios, ciertos tipos de cáncer, etc. (Halliwell, 1997; De la Fuente, 2002; 
Stanner, 2004). 
 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
32 
 
Entre otros compuestos bioactivos, los alimentos vegetales son ricos en 
antioxidantes, que incluyen distintos grupos de compuestos de naturaleza química 
diversa. Estos compuestos pueden actuar como antioxidantes primarios, 
reaccionando directamente con los radicales libres (en cuyo caso suelen dar lugar 
a un nuevo radical, menos reactivo que el radical libre original), o como 
antioxidantes secundarios, potenciando otros sistemas antioxidantes, como ciertas 
enzimas (Halliwell, 1997; De la Fuente, 2002; Stanner, 2004). 
 
El creciente interés por los posibles efectos beneficiosos de los antioxidantes ha 
hecho que se desarrollen una gran capacidad de métodos para determinar la 
capacidad antioxidante de extractos de alimentos. Se han planteado una serie de 
condiciones que debería reunir un procedimiento estandarizado de médida de 
capacidad antioxidante in vitro (Frankel et al., 2000; Prior et al., 2005; Fernández 
et al., 2006; Halliwell, 2002; Matsukawa et al., 1997): 
 Evaluar reacciones de transferencia de electrones y de átomo de hidrógeno. 
 Especificar el sustrato de oxidación. 
 Medir reacciones químicas que de hecho ocurran en reacciones potenciales, 
es decir, asegurar que el sustrato y el modo de inducir la oxidación son 
relevantes como fuentes de daño oxidativo. 
 Ser sencillo. 
 Tener un mecanismo y un punto final definido. 
 Poseer una instrumentación más o menos disponible. 
 Tener una buena reproducibilidad entre días. 
 Ser adaptable para medir antioxidante hidrofílicos y lipofílicos. 
 Usar distintas fuentes de radicales. 
 Ser adaptable para análisis rutinarios a gran escala. 
 
Sin embargo, la realidad es que no existe ningún método en la actualidad que 
reúna tales características y es difícil que llegue a ser posible evaluar la capacidad 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
33 
 
antioxidante de una muestra por un solo método, en vez de por la combinación de 
varios, como se hace en la actualidad. Esto se debe a varias razones; en primer 
lugar, los antioxidantes pueden ejercer su acción mediante mecanismos muy 
diversos (pueden suprimir la generación de los primeros radicales que inician el 
daño oxidativo, capturar radicales libres, quelar metales, formar complejos, reducir 
algunos compuestos, inducir la actividad de sistemas biológicos antioxidantes...) y 
en un mismo alimento puede haber mezclas de diferentes antioxidantes con 
distintos mecanismos de acción y entre los que, además, se pueden establecer 
reacciones sinérgicas, por lo que serán necesarios distintos análisis para poder 
considerar las posibles mecansismo de acción de todos los antioxidantes 
presentes en un alimento (Mantle et al., 1998; Yu et al., 1999; Frankel et al., 2000; 
Karadog et al., 2009). 
 
Por otro lado, además del mecanismo de reacción, existen otros factores que 
también deben considerarse al determinar la capacidad antioxidante de muestras 
tan complejas como son los extractos de alimentos, tales como las propiedades 
coloidales del sustrato, el estado de oxidación y la localización del antioxidante en 
las distintas fases, la composición del sistema, el tipo de sustrato oxidable, el 
modo de provocar la oxidación, la naturaleza heterogénea y heterofásica del 
sistema, las interacciones con otros componentes, etc. (Mantle et al., 1998; Yu et 
al., 1999; Frankel et al., 2000). Por ejemplo, en lo que se refiere a las emulsiones, 
los antioxidantes lipofílicos son mejores para las emulsiones o/w, porque se sitúan 
entre el agua y el aceite, protegiendo el aceite, mientras que los hidrofílicos se 
disuelven en la fase acuosa. A su vez, los antioxidantes hidrofílicos son mejores 
para medios aceitosos, porque se sitúan entre el medio y el aire, protegiendo al 
aceite, mientras que los lipofílicos se disuelven en el medio. Esto se conoce como 
paradoja polar de Porter (Frankel et al., 2000). Así mismo, se debe tener en 
cuenta que muchos compuestos que previenen la oxidación lipídica no lo hacen 
con la de proteínas o ADN, o incluso la potencian, como ocurre con el BHA, que 
oxida el ADN, aunque no a las concentraciones que se pueden ingerir 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
34 
 
habitualmente (Aruoma, 1999). Así mismo, la vitamina E impide la oxidación 
inducida por iones metálicos o por peroxinitrito, pero no la inducida por hipoclorito 
ni la oxidación lipídica inducida por lipooxigenasa (Niki, 2002). 
 
Por todas estas razones, un gran número de autores han planteado la necesidad 
de combinar más de un método de medida en la determinación de la capacidad 
antioxidante in vitro (Frankel et al., 2000; Sanchez-Moreno, 2002; Aruoma, 1999; 
Prior et al., 2005). En cualquier caso, todos los ensayos in vitro sobre capacidad 
antioxidante de extractos de alimentos, deben completarse con ensayos in vivo, 
así como con estudios sobre el posible efecto prooxidante de estos compuestos a 
dosis elevadas (Frankel et al., 2000), ya que en estos compuestos existe un 
delicado equilibrio entre actividad antioxidante y prooxidante. 
 
Finalmente, habrá que considerar si los compuestos responsables de esta 
capacidad antioxidante son o no biodisponibles en el tracto gastrointestinal y, por 
tanto, podrán ejercer de hecho ese efecto beneficiosos que potencialmente 
poseen, así como el grado de retención de ese compuesto en los tejidos. Esta 
biodisponibilidad vendrá determinada, entre otros factores, por la naturaleza 
química de estos compuestos, sus efectos dentro de la matriz alimentaria, la 
combinación de alimentos en la dieta y el estado general de salud (Aruoma, 1999; 
Fernández et al., 2006; Halliwell, 2002). 
 
Otro aspecto a considerar en la determinación de capacidad antixidante in vitro es 
que, debido a las múltiples modificaciones hechas en cada uno de los métodos 
existentes, muchas veces la comparación entre resultados, aun correspondiendo 
al mismo método de medida, se deben efectuar con precaución, ya que pueden 
haber existido cambios en la manipulación, en la temperatura del ensayo, en la 
variedad de la muestra o sus condiciones de procesado,en el modo de combinar 
las muestras con los reactivos (por ejemplo, tiempo de exposición de los 
compuestos activos a los reactivos, etc.), en la metodología empleada en la 
Composición química y actividad antioxidante de aceites esenciales……… 
Introducción 
 
35 
 
extracción (tamaño de partícula, ciclos de extracción, modo de agitación de la 
muestra, relación muestra:solvente, etc.) (Bompadre et al., 2004; Mukhopadhyay 
et al., 2006) Así mismo, el hecho de que en el sistema a analizar haya una alta o 
una baja actividad de agua es también importante, ya que este factor afecta a la 
migración de compuestos, puede producir fenómenos de cristalización, 
coalescencia, complejación, colapsos de estructuras, etc. (Mukhopadhyay et al., 
2006) Además, se debe tener en cuenta el hecho de que, en la literatura, los 
resultados para un mismo método se expresan de múltiples formas, lo que dificulta 
su comparación (Villaño et al., 2005). 
 
1.7.2. Reacciones SET y reacciones HAT 
 
Aunque existen una gran cantidad de mecanismos por los que los antioxidantes 
alimentarios pueden ejercer su acción, entre aquellos compuestos que reaccionan 
directamente con los radicales libres, deteniendo el proceso en cadena de 
oxidación lipídica (chain-breaking), esta reacción se puede llevar a cabo por dos 
posibles vías: reacciones de transferencia de un átomo de Hidrógeno (Hidrogen 
Atom Transfer, HAT)